RT.2 Les variations des mécanismes humains et naturels du climat
Le climat mondial moyen de la Terre est régi par l’énergie du Soleil atteignant la planète et par les propriétés de la Terre et de son atmosphère, à savoir la réflexion, l’absorption et l’émission d’énergie dans l’atmosphère et à sa surface. Bien que les changements de l’énergie solaire reçue (dus par exemple à des variations de l’orbite de la Terre autour du Soleil) affectent inévitablement le bilan énergétique de la Terre, les propriétés de l’atmosphère et de la surface sont également importantes et celles-ci peuvent être affectées par les réactions du climat. L’importance des réactions du climat apparaît de manière évidente dans les changements climatiques passés enregistrés dans les carottes de glace depuis 650 000 ans.
Des changements ont affecté plusieurs aspects de l’atmosphère et de la surface, modifiant le bilan énergétique global de la Terre, et pouvant donc altérer le climat lui-même. Parmi ceux-ci, on distingue les augmentations de concentrations de gaz à effet de serre, qui tendent principalement à accroître l’absorption atmosphérique du rayonnement sortant, et l’augmentation de la présence d’aérosols (particules ou gouttelettes microscopiques en suspension dans l’air), qui réfléchissent et absorbent la radiation solaire entrante et modifient les propriétés radiatives des nuages. De tels changements entraînent un « forçage radiatif » du système climatique. Les agents de forçage peuvent différer considérablement entre eux selon l’ampleur du forçage, et par leurs caractéristiques spatiales et temporelles. Des valeurs de forçage radiatif positives contribuent aux augmentations de température de surface moyenne à l’échelle du globe, tandis que des valeurs négatives entraînent des diminutions. La présente section met à jour les connaissances relatives à l’estimation des forçages radiatifs anthropiques et naturels.
La réponse globale du climat au forçage radiatif est complexe en raison d’un certain nombre de réactions positives et négatives qui peuvent avoir une influence marquée sur le système climatique (cf. par exemple sections 4.5 et 5.4). Bien que la vapeur d’eau soit un puissant gaz à effet de serre, sa concentration dans l’atmosphère varie en fonction du climat à la surface ; ceci doit être traité comme un effet de rétroaction et non comme un forçage radiatif. Cette section récapitule aussi les changements du bilan énergétique à la surface et ses liens avec le cycle hydrologique. On y relève aussi des aperçus des effets sur les précipitations d’agents comme les aérosols.
Encart RT.1. Traitement des incertitudes dans l’évaluation du groupe de travail I
L’importance d’un traitement cohérent et transparent des incertitudes est clairement reconnue par le GIEC dans la préparation des évaluations du changement climatique. L’attention croissante portée aux traitements formels de l’incertitude lors des précédentes évaluations est traitée à la section 1.6. Afin d’assurer la cohérence du traitement général de l’incertitude au sein des trois Groupes de travail, les auteurs du quatrième Rapport d’évaluation ont été invités à suivre une brève liste de directives sur la manière de déterminer et de décrire les incertitudes dans le contexte de l’évaluation. Le présent encart résume la manière dont le groupe de travail I a appliqué ces directives et couvre certains aspects du traitement de l’incertitude spécifique dans le présent rapport.
Les incertitudes peuvent être classées de différentes manières selon leur origine. On en distingue principalement deux sortes : les « incertitudes sur les valeurs » et les « incertitudes structurelles ». Les incertitudes sur les valeurs découlent de la détermination incomplète de valeurs ou de résultats particuliers, par exemple lorsque des données sont inexactes ou insuffisamment représentatives du phénomène considéré. Les incertitudes structurelles découlent d’une compréhension incomplète des processus qui régissent des valeurs ou des résultats particuliers, par exemple lorsque le cadre conceptuel ou le modèle utilisé pour l’analyse ne prend pas en compte l’ensemble des relations ou des processus pertinents. Les incertitudes sur les valeurs sont généralement estimées à l’aide de techniques statistiques et exprimées de manière probabiliste. Les incertitudes structurelles sont, pour leur part, généralement décrites sur la base de l’opinion collective des auteurs quant à leur confiance dans la justesse d’un résultat. Dans les deux cas, l’estimation des incertitudes est intrinsèquement liée à la description des limites des connaissances ; pour cette raison, elle fait intervenir l’opinion des experts sur l’état de ces connaissances. Un autre type d’incertitude apparaît dans les systèmes qui sont soit chaotiques, soit incomplètement déterministes de nature, ce qui limite aussi notre capacité à prévoir tous les aspects du changement climatique.
La littérature scientifique ici évaluée utilise une variété d’autres méthodes génériques de catégorisation des incertitudes. Les incertitudes associées aux « erreurs aléatoires » ont pour caractéristique de diminuer avec le cumul des mesures supplémentaires, ce qui n’est pas le cas des incertitudes liées aux « erreurs systématiques ». En traitant des données climatiques, on a porté une attention considérable à l’identification d’erreurs systématiques ou de déviances fortuites résultant des échantillonnages, ainsi que de la manière d’analyser et de combiner les données. Des méthodes statistiques spécialisées basées sur l’analyse quantitative ont été développées pour la détection et l’attribution de changements climatiques et pour établir des projections probabilistes de paramètres climatiques. Ceux-ci sont récapitulés dans les chapitres correspondants.
Les lignes directrices sur l’incertitude fournies avec le quatrième Rapport d’évaluation tracent une distinction claire, pour la première fois, entre le niveau de confiance de la compréhension scientifique et la probabilité de résultats spécifiques. Cela permet aux auteurs d’exprimer une confiance haute dans le fait qu’un événement soit extrêmement improbable (par ex, obtenir un 6 deux fois de suite en lançant un dé) ou une confiance haute dans le fait qu’il est à peu près aussi probable qu’improbable qu’un événement puisse avoir lieu (par ex, lorsqu’on joue à pile ou face). La confiance et la probabilité, telles qu’elles sont utilisées ici, sont des concepts distincts, mais elles sont souvent liées dans la pratique.
Les termes standard utilisés pour définir les niveaux de confiance au sein du présent rapport sont donnés en conformité avec les Les Lignes directrices pour le traitement de l’incertitude :
| Terminologie relative à la confiance | Degré de confiance quant à l’affirmation faite |
| Confiance très élevée | Au minimum 9 chances sur dix |
| Confiance élevée | Environ 8 chances sur dix |
| Confiance moyenne | Environ 5 chances sur dix |
| Confiance faible | Environ 2 chances sur dix |
| Confiance très faible | Moins d’une chance sur dix |
À noter que les notions de « confiance faible » et de « confiance très faible » sont uniquement utilisées pour les secteurs d’inquiétude majeure, et où une perspective liée à la notion de risque est justifiée.
Le chapitre 2 du présent Rapport utilise le terme « niveau de compréhension scientifique »(LOSU) pour décrire les incertitudes relatives à différentes contributions au forçage radiatif. Cette terminologie est utilisée afin d’assurer la cohérence avec le troisième Rapport d’évaluation, et la base sur laquelle les auteurs ont déterminé les niveaux particuliers de compréhension scientifique se fonde sur une combinaison d’approches compatibles avec la note concernant les incertitudes explicitée en détails à la section 2.9.2 et au tableau 2.11.
Les termes standards utilisés dans le présent rapport pour définir la probabilité d’un résultat lorsque celui-ci peut être évalué de manière probabiliste sont :
| Terminologie de probabilité | Probabilité de l’occurrence / du résultat |
| Pratiquement certain | > 99% de probabilité |
| Extrêmement probable | > 95% de probabilité |
| Très probable | > 90% de probabilité |
| Probable | > 66% de probabilité |
| Plutôt probable | > 50% de probabilité |
| A peu près aussi probable qu’improbable | entre 33 et 66% de probabilité |
| Improbable | < 33% de probabilité |
| Très improbable | < 10% de probabilité |
| Extrêmement improbable | < 5% de probabilité |
| Exceptionnellement improbable | < 1% de probabilité |
Les termes « extrêmement probable », « extrêmement improbable » et « plutôt probable » tels que définis ci-dessus ont été ajoutés à ceux donnés dans les Lignes directrices pour le traitement de l’incertitude pour fournir une évaluation plus spécifique d’aspects incluant l’attribution et le forçage radiatif.
Sauf indication contraire, les valeurs données dans le présent rapport correspondent aux meilleures évaluations et leurs marges d’incertitude se situent dans des intervalles de fiabilité de 90% (il y a ainsi une probabilité de 5 % que la valeur soit inférieure à la limite inférieure du domaine défini par l’intervalle ou supérieure à la limite supérieure du domaine). Relevons que dans certains cas, la nature des contraintes d’une valeur, ou d’autres informations disponibles, peuvent indiquer une distribution asymétrique de la marge d’incertitude autour d’une meilleure estimation. Dans de tels cas, la marge d’incertitude est indiquée entre crochets suivant la meilleure estimation.